新型IPBC/β-环糊精复合防霉剂的研制

马耀辉; 徐国祺; 黄鑫

北京林业大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (01) : 126 -134.

马耀辉, 徐国祺, 黄鑫

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摘要

【目的】碘丙炔醇丁基氨甲酸酯（IPBC）作为一种广谱有机杀菌剂，较差的水溶性和光稳定性限制了其应用。为提高IPBC的水溶性和光稳定性，拓宽在木竹材防霉领域的应用，研制一种新型IPBC/β-环糊精复合防霉剂。【方法】以β-环糊精（β-CD）为主体，IPBC为客体，采用共沉淀法制备IPBC/β-CD复合防霉剂。选取主客体摩尔比、反应温度、反应时间3个影响因素，通过单因素实验探究不同因素对包合反应的影响并优化制备工艺。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、耐光老化分析等方法对防霉剂进行表征分析。用相溶解度法测试IPBC/β-CD复合防霉剂的增溶特性。以可可球二孢、黑曲霉、桔青霉、绿色木霉4种真菌为研究对象，对不同质量分数的IPBC/β-CD复合防霉剂的抑菌效力进行评价，获得综合防霉性能指标。【结果】（1）IPBC/β-CD复合防霉剂的晶体结构和物理特性发生变化；复合防霉剂具有均匀分布、四边规整的微观形貌特征；以包合率为参考指标，复合防霉剂的最佳制备工艺条件为β-CD与IPBC的摩尔比4∶1，反应温度50℃，反应时间4 h，该条件下制备的防霉剂中IPBC的包合率可达52.02%。（2）复合防霉剂中有效成分IPBC热降解温度由120℃提高到220℃，且在紫外光照射60 min后，表面仅发生轻微黄变；β-CD对IPBC有明显的增溶效果，当β-CD浓度为0.01 mol/L时，IPBC的水溶性可提高1.65倍。（3）随着防霉剂质量分数的增加，其对4种真菌的抑菌效力逐渐提高；质量分数1.00%的复合防霉剂抑菌性能最佳；7天培养后，可可球二孢、黑曲霉、桔青霉和绿色木霉的抑菌圈直径分别为25.47、49.12、52.45和39.93 mm。【结论】本研究制备的IPBC/β-CD复合防霉剂改善了IPBC的水溶性和光热稳定性，并且对4种常见的木竹材真菌表现出较好的防治效力。本研究可以提升IPBC的水溶性和应用稳定性，进而扩展IPBC在木竹材防霉领域的应用范围。